交流三端口變換器及其控制研究.pdf

1、傳統(tǒng)電力系統(tǒng)設(shè)備因其不具備靈活功率流控制、無(wú)法實(shí)現(xiàn)能量多節(jié)點(diǎn)雙向傳輸、難以提供多樣化供電形式的特點(diǎn)，難以滿足未來(lái)智能電網(wǎng)發(fā)展需求?；陔娏﹄娮蛹夹g(shù)發(fā)展而來(lái)的固態(tài)變壓器等各類電力電子變換裝置，不但能為各類可再生能源及儲(chǔ)能系統(tǒng)提供豐富互聯(lián)接口，還將為未來(lái)電網(wǎng)潮流智能分配管理和多端能量變換提供靈活控制方法。本文研究了一種應(yīng)用于未來(lái)智能電網(wǎng)的交流三端口變換器，完成以下工作:
　　介紹了固態(tài)變壓器的發(fā)展歷程及出現(xiàn)的典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上給

2、出了交流三端口變換器采用高壓級(jí)聯(lián)整流級(jí)、中間隔離DC-DC變換級(jí)和低壓逆變輸出級(jí)三級(jí)式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。針對(duì)三電平H橋單模塊和單相級(jí)聯(lián)變換器，分別建立其開關(guān)等效電路，推導(dǎo)電路方程表達(dá)式;針對(duì)雙向半橋三電平DC-DC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分析其工作原理并推導(dǎo)其在移相控制條件下的功率傳輸特性。
　　研究了適合級(jí)聯(lián)整流級(jí)的三相DQ解耦控制策略，在模塊間采用載波移相調(diào)制及模塊內(nèi)采用反相載波層疊調(diào)制的基礎(chǔ)上，增加冗余開關(guān)選擇，解決了三電平H橋多電平模塊分電容電

3、壓均衡問(wèn)題;針對(duì)中間級(jí)三電平半橋DC-DC變換器，應(yīng)用雙邊三電平移相控制方式，推導(dǎo)不同模式功率傳輸特性，研究了一種輕載效率較高的中間隔離DC-DC變換級(jí)控制策略。
　　在上述研究的基礎(chǔ)上，搭建了交流三端口變換器系統(tǒng)MATLAB/Simulink仿真模型，仿真了輸入級(jí)在系統(tǒng)啟動(dòng)和負(fù)載變化過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性，帶載工作時(shí)網(wǎng)側(cè)電流正弦性、單位功率因數(shù)運(yùn)行等穩(wěn)態(tài)性能;其次仿真了中間級(jí)采用雙邊三電平控制的工作原理和功率傳輸特性，并對(duì)比仿真驗(yàn)證了輕